(57)【要約】【課題】  車両の周囲の状況を的確に運転者に通知する。【解決手段】  注目物体識別部２は、車両に搭載され周囲の状況を検出する周囲状況検出部１によって取得された当該車両の運転者の運転視野に関連する運転視野関連データに基づいて、当該運転者が注目すべき注目物体を識別する。ディスプレイ部３は、注目物体識別部２による識別結果を表わす出力に基づいて当該車両のウィンドシールド上に当該運転者に対し当該注目物体に対する注意を喚起させるための指標を映出する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され周囲の状況を検出する周囲状況検出手段によって取得された当該車両の運転者の運転視野に関連する運転視野関連データに基づいて、当該運転者が注目すべき注目物体を識別する注目物体識別手段と、
前記注目物体識別手段による識別結果を表わす出力に基づいて前記車両のウィンドシールド上に前記運転者に対し当該注目物体に対する注意を喚起させるための指標を映出するディスプレイ手段と、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記注目物体識別手段は、前記周囲状況検出手段としてのカメラから運転視野関連データとしての画像データの供給を受けて注目物体を識別するように構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記注目物体識別手段は、前記周囲状況検出手段としての超音波センサ、レーザレーダー、又はミリ波レーダーによって検出された物標を表わす運転視野関連データとしての物標検出データの供給を受けて注目物体を識別するように構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記注目物体識別手段は、前記運転者から視認される注目物体の前記ウィンドシールド上での位置を割出す位置演算手段を含んで構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記ディスプレイ手段は、前記ウィンドシールドとしてのフロントウィンドシールド上に前記運転視野内の前記注目物体に対応する位置に合わせて指標を映出するように構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記ディスプレイ手段は、前記指標として、前記注目物体の周囲を囲むようにして環状の指標を映出するように構成されたものであることを特徴とする請求項５に記載の運転支援装置。
【請求項７】
前記ディスプレイ手段は、前記指標として、前記注目物体の周囲を囲むようにして金色の環状の指標を映出するように構成されたものであることを特徴とする請求項５に記載の運転支援装置。
【請求項８】
前記ディスプレイ手段は、前記指標として、前記環状の指標を明滅する如く映出するように構成されたものであることを特徴とする請求項６または７に記載の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転を支援する技術に関し、特に、車両の周囲の状況を運転者に通知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の周囲の状況を運転者に通知する技術に関し、例えば特許文献１には、車両の周囲状況を画像情報として検出する撮像手段と、検出された車両の周囲状況を画面上に画像表示する画像表示手段と、該車両の周囲で該車両に対して相対移動する移動体を検出する移動体検出手段と、該移動体検出手段からの情報に基づいて、該移動体の該画面上での位置を計算し、該画面中の該移動体の存在する画像領域に強調表示を加える強調表示手段とから構成され、この強調表示によって移動体に対する注意喚起を運転者に対して行う車両用周囲状況表示装置が開示されている。
【０００３】
また、例えば特許文献２には走行情報提供装置が開示されている。この装置は、まず、車両周囲の障害物などの存在物と自車両との接触の可能性を判断して重要度に応じた最大警報レベルを設定すると共に、その存在物の方向に基づいて必要注視方向を求める。その一方、アイカメラ等により求められる運転者の視線方向データデータから運転者が現在見ている注視方向を計測する。そして、この必要注視方向と計測注視方向とから運転者が必要注視方向を見ている注視頻度を計測し、注視頻度が大きいときは先の最大警報レベルをより低い警報レベルへ調整しつつ、報知装置により警報を報知するというものである。
【０００４】
この他、本発明に関連する技術として、例えば特許文献３には、自動車の運転席前方に配設した透過性反射板に表示器の表示像を投影反射させる車両用ヘッド・アップ・ディスプレイ装置についての発明が開示されている。
【特許文献１】特許第３４３１６７８号公報
【特許文献２】特開平７−１６７６６８号公報
【特許文献３】特開平５−８６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上掲した文献のうち、特許文献１に開示されている車両用周囲状況表示装置は、強調表示が画面上でなされるため、運転者が当該強調表示を視認するためには、車両前方の光景から当該画面へと視線を移動させる必要があるため、煩わしい上に、車両前方の光景に含まれている移動体の実体と当該画面上における移動体の画像表示との対応関係を運転者が咄嗟に判断するのは容易ではない。
【０００６】
また、特許文献２に開示されている走行情報提供装置においても、視覚表示により警報報知を行う場合には、運転者が警報を視認するためには、車両前方の光景から車室内のディスプレイへと視線を移動させる必要があるため、警報の対象である存在物を運転者が咄嗟に判断することは難しい。
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、車両の周囲の状況を的確に運転者に通知することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様のひとつである運転支援装置は、車両に搭載され周囲の状況を検出する周囲状況検出手段によって取得された当該車両の運転者の運転視野に関連する運転視野関連データに基づいて、当該運転者が注目すべき注目物体を識別する注目物体識別手段と、前記注目物体識別手段による識別結果を表わす出力に基づいて前記車両のウィンドシールド上に前記運転者に対し当該注目物体に対する注意を喚起させるための指標を映出するディスプレイ手段と、を備えたことを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
【０００８】
なお、上述した本発明に係る運転支援装置において、前記注目物体識別手段は、前記周囲状況検出手段としてのカメラから運転視野関連データとしての画像データの供給を受けて注目物体を識別するように構成されたものであってもよい。
また、前述した本発明に係る運転支援装置において、前記注目物体識別手段は、前記周囲状況検出手段としての超音波センサ、レーザレーダー、又はミリ波レーダーによって検出された物標を表わす運転視野関連データとしての物標検出データの供給を受けて注目物体を識別するように構成されたものであってもよい。
【０００９】
また、前述した本発明に係る運転支援装置において、前記注目物体識別手段は、前記運転者から視認される注目物体の前記ウィンドシールド上での位置を割出す位置演算手段を含んで構成されたものであってもよい。
また、前述した本発明に係る運転支援装置において、前記ディスプレイ手段は、前記ウィンドシールドとしてのフロントウィンドシールド上に前記運転視野内の前記注目物体に対応する位置に合わせて指標を映出するように構成されたものであってもよい。
【００１０】
また、前述した本発明に係る運転支援装置において、前記ディスプレイ手段は、前記指標として、前記注目物体の周囲を囲むようにして環状の指標を映出するように構成されたものであってもよい。
なお、このとき、前記ディスプレイ手段は、前記指標として、前記注目物体の周囲を囲むようにして金色の環状の指標を映出するように構成されたものであってもよい。
【００１１】
また、このとき、前記ディスプレイ手段は、前記指標として、前記環状の指標を明滅する如く映出するように構成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上のように構成されているので、車両の周囲の状況が的確に運転者に通知できるようになるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を実施する運転支援装置の原理構成を示している。なお、この運転支援装置は車両に搭載されて使用されるものであり、この車両の運転の作業の支援を運転者に対して行うものである。
周囲状況検出部１は、車両周囲の状況の検出、より具体的には、車両から所定の距離の範囲内に何らかの物体（例えば、他の車両、人、動物、障害物など）が存在するか否かの検出を行う。
【００１４】
注目物体特定部２は、車両の運転者の運転視野を表す運転視野関連データに基づき、周囲状況検出部１によって取得された物体のうち、当該運転者が注目すべきもの（注目物体）の識別を行う。
ディスプレイ部３は、注目物体識別部２による識別結果を表わす出力に基づいて、当該車両のウィンドシールド上に当該運転者に対し当該注目物体に対する注意を喚起させるための指標を映出する。
【００１５】
次に図２について説明する。同図はディスプレイ部３の構造を示している。
光源１から発せられた光は反射板１２の作用によってレンズ１３へと向かう。レンズ１３はこの光を平行光に変換して画像表示素子１４に入射させる。
画像表示素子１４は例えば液晶シャッタと色フィルタを組み合わせた素子である。画像表示素子１４を透過した光はミラー１５で反射した後投影レンズ１６を通過し、フロントガラス（ウィンドシールド）１７に貼着されているコンバイナ（透光性反射板）１８に投射される。この結果、画像表示素子１４の液晶シャッタに表されている画像が虚像１９として運転者１０に視認される。
【００１６】
つまり、図２に構造を示したこのディスプレイ部３は、いわゆるＨＵＤ（ヘッド・アップ・ディスプレイ：Head Up Display ）である。
ここで図３について説明する。同図はディスプレイ部３による注意喚起指標の表示例を示しており、車両を運転中の運転者１０の視野を描いたものである。
図３の例では、図２における虚像１９である環状の指標（指標環２１）がディスプレイ部３により映出されていることが示されている。指標環２１は注目物体特定部２によって特定された注目物体２２を運転者１０の視野内において囲むように表示される。このように、運転者１０の視野内の注目物体２２に連携して指標環２１が表示されることにより、運転者１０は直接視認している注目物体２１に対して特段の注意を払うようになる。また、この指標環２１はフロントガラス１７に貼着されているコンバイナ（透光性反射板）１８で表示されるので、注目物体２２を視野内で直ちに認識することができる。従って運転者１０は車両内に設置された表示装置に視線を移動させる煩わしさが解消され、また、その表示装置での注意喚起表示の対象である注目物体２２をフロントガラス１７越しの視野内から特定する判断の手間が解消される。
【００１７】
次に図４について説明する。同図は本発明を実施する運転支援装置の具体的構成の第一の例を示している。
車両３０の前方には２台のビデオカメラ３１Ａ及び３１Ｂが左右に離れた位置に設置されている。ビデオカメラ３１Ａ及び３１Ｂは車両３０の周囲の撮像、とりわけ運転者１０の運転視野に相当する風景の撮像を行うものであり、図１における周囲状況検出部１として機能する。
【００１８】
ビデオカメラ３１Ａ及び３１Ｂの各々によって撮像された画像を表現しているアナログ信号はＡ／Ｄ変換器３２によってデジタルデータである画像データへと変換された後にＣＰＵ３３へ送られる。
ＣＰＵ（Central Processing Unit ）３３はこの運転支援装置全体の動作を制御する中央演算装置であり、図１における注目物体特定部２として機能する。
【００１９】
ＲＯＭ（Read Only Memory）３４はＣＰＵ３３によって実行される制御プログラムが予め格納されている。ＣＰＵ３３はこの制御プログラムをＲＯＭ３４から読み出して実行することによって運転支援装置全体の動作制御が可能となる。
ＲＡＭ（Random Access Memory）３５は、各種のデータの一時的な保存のためのメモリとして、また、ＣＰＵ３３が上述した制御プログラムの実行のために必要な作業用メモリとして、それぞれ使用されるメモリである。
【００２０】
Ｄ／Ａ３６は、ＣＰＵ３３から出力されるデジタルデータである画像データをアナログ信号である画像信号へと変換する。
車両３０には図２に示したディスプレイ部３が搭載されている。画像表示素子１４は、ＣＰＵ３３から出力された画像データで表されている画像を虚像１９として表示して運転者１０に視認させる。
【００２１】
次に図５について説明する。同図は、図４のＣＰＵ３３によって行われる制御処理の処理内容をフローチャートで示したものである。なお、ＣＰＵ３３は、ＲＯＭ３４に格納されている制御プログラムを実行することによってこの制御処理を行うようになる。
この制御処理を開始させると、まずＳ１０１において、ビデオカメラ３１Ａ及び３１Ｂの各々によって撮像された画像（撮像画像）を表している画像データ（撮像画像データ）をＡ／Ｄ変換器３２から取得する処理が行われる。
【００２２】
続くＳ１０２において、撮像画像毎に同位置・同サイズ・同形状である複数の小区画へと各撮像画像を分割する処理が行われる。
Ｓ１０３では、同位置・同サイズ・同形状の小区画に含まれている各撮像画像についての部分撮像画像同士の相関値を小区画毎に算出する処理が行われる。
Ｓ１０４では、前ステップの処理によって算出された各相関値のうちに所定の閾値よりも相関が低いことを示しているものがあるか否かを判定する処理が行われる。ここで、相関の低いことを示しているものが存在する（判定結果がＹｅｓ）ならばＳ１０５に処理を進める。一方、相関の低いことを示しているものが存在しない（判定結果がＮｏ）ならば、Ｓ１０１へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。
【００２３】
このＳ１０４の処理において相関が低いと判定された小区画の部分撮像画像には、ビデオカメラ３１Ａによるものとビデオカメラ３１Ｂによるものとにおいて同一の物体が大きく異なった位置に表されている。ここで、ビデオカメラ３１Ａとビデオカメラ３１Ｂとは車両３０において離れた位置に設置されていることから、これはすなわち、その物体が車両３０からかなり近くに位置しているということになる。そこで、この物体を注目物体の候補とする。
【００２４】
Ｓ１０５では、このようにして検出された注目物体候補の車両３０からの距離を算出する処理が行われる。この処理は、広く知られている、いわゆるステレオ撮像装置を用いた距離測定の手法を用いて行う。すなわち、この候補の表されている位置がビデオカメラ３１Ａによる部分撮像画像とビデオカメラ３１Ｂによる部分撮像画像とにおいてどの程度違っているかを求め、この値に加え、ビデオカメラ３１Ａと３１Ｂとの間の距離、そしてビデオカメラ３１Ａ及び３１Ｂの撮像レンズの焦点距離から三角測量の原理を利用して算出する。
【００２５】
Ｓ１０６では、このようにして算出された距離を、その候補の物体が表されていた小区画に対応付けてＲＡＭ３５に保存する処理が行われる。
Ｓ１０７では、この制御処理を前回に実行したときにＲＡＭ３５に保存した距離と、今回の制御処理の実行によって算出された距離とを対応する小区画ごとに比較し、その距離が短くなった区画が存在するか否か、つまり、車両３０から見て近づいている候補の物体が存在するか否かを判定する処理が行われる。ここで、この距離が短くなった小区画が存在する（判定結果がＹｅｓ）ならば、この小区画の画像に表されている物体は注目物体であるとみなし、Ｓ１０８に処理を進める。一方、この距離が短くなった小区画が存在しない（判定結果がＮｏ）ならば、Ｓ１０１へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。
【００２６】
Ｓ１０８では、このようにして識別された注目物体が、運転者１０の視野において、フロントガラス１７のどの位置に見えるかを取得する処理が行われる。この処理は、例えば、撮像画像における各小区画の位置と、小区画に含まれる部分画像に対応する風景を運転者１０が視認するフロントガラス１７における位置との対応関係を示す情報を予めＲＯＭ３４に格納しておき、注目物体が属している小区画についてこの情報を参照するようにすればよい。
【００２７】
Ｓ１０９では、Ｓ１０８の処理によって取得されたフロントガラス１７の視認位置を囲む指標環２１を金色で表示させる画像データを出力してＤ／Ａ変換器３６を経て画像表示素子１４へ画像信号を与える処理が行われ、その後はＳ１０１へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。
なお、このＳ１０９の処理において、指標環２１を金色で表示させるのは指標環２１を目立たせて運転者１０の注目を向けさせるためであり、その代わりに、指標環２１を他の色で表示させるようにしてもよく、また、指標環２１を点滅させるようにしてもよい。また、指標環２１の表示に併せて音による警報を発して運転者１０に注意を促すようにしてもよい。
【００２８】
図４のＣＰＵ３３が上述した処理を行うことにより、運転者１０が注目すべき注目物体の識別が可能となり、更に、その識別結果に基づいて車両３０のフロントガラス（ウィンドシールド）１７上に運転者１０に対し注目物体に対する注意を喚起させる指標環２１かが映出される。
次に図６について説明する。同図は本発明を実施する運転支援装置の具体的構成の第二の例を示している。
【００２９】
図６において、図４に示した第一の例と同一の構成要素には同一の符号を付している。
図６に示す第二の例と図４に示した第一の例とは、ビデオカメラ３１Ａ及び３１Ｂ並びにＡ／Ｄ変換器３２に代えて、測距センサ４１Ａ及び４１Ｂが車両３０におけるビデオカメラ３１Ａ及び３１Ｂと同様の位置に設置されていることである。
測距センサ４１Ａ及び４１Ｂは車両３０の前方に位置する注目物体２２までの距離を各々測定して測定結果をＣＰＵ３３へ通知するセンサである。
【００３０】
測距センサ４１Ａ及び４１Ｂは自らが信号（超音波、レーザ光、電磁波など）を発してからその信号が注目物体２２で反射して戻ってくるまでに要する時間を測定し、この測定された時間とその信号の伝達速度とから注目物体２２までの距離を算出する。ここで、測距センサ４１Ａ及び４１Ｂは車両３０において互いに離れた位置に配置されているので、測距センサ４１Ａ及び４１Ｂの各々から注目物体２２までの距離の違いより、車両３０を基準とした注目物体２２の相対位置を検出することができる。
【００３１】
なお、測距センサ４１Ａ及び４１Ｂとしては、例えば、超音波センサ、レーザレーダー、又はミリ波レーダーなどが利用可能である。
次に図７について説明する。同図は、図６のＣＰＵ３３によって行われる制御処理の処理内容をフローチャートで示したものである。なお、ＣＰＵ３３は、ＲＯＭ３４に格納されている制御プログラムを実行することによってこの制御処理を行うようになる。
【００３２】
この制御処理を開始させると、まずＳ２０１において、測距センサ４１Ａ及び４１Ｂの各々によって測定された距離を取得する処理が行われる。
続くＳ２０２では、車両３０から所定の距離よりも近くに物体が存在するか否か、より具体的には、前ステップの処理によって取得された距離が所定の距離よりも短かったか否かを判定する処理が行われる。ここで、車両３０の近くに物体が存在する（判定結果がＹｅｓ）ならばＳ２０３に処理を進める。一方、車両３０の近くに物体が存在しない（判定結果がＮｏ）ならばＳ２０１へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。このＳ２０２の処理によって検出された物体は注目物体の候補となる。
【００３３】
Ｓ２０３では、Ｓ２０１の処理によって取得された測距センサ４１Ａ及び４１Ｂの各々による測定距離に基づき、その候補の物体の車両３０に対する相対位置を前述したようにして検出する処理が行われる。
Ｓ２０４では、その候補の物体までの車両３０からの距離、より具体的には例えばＳ２０１の処理によって取得された測距センサ４１Ａ及び４１Ｂの各々による測定距離の相加平均値、をＲＡＭ３５に保存する処理が行われる。
【００３４】
Ｓ２０５では、この制御処理を前回に実行したときにＲＡＭ３５に保存した距離と、今回の制御処理の実行によって得られたその候補の物体までの車両３０からの距離とを比較し、その距離が短くなったか否か、つまり、車両３０から見て近づいている候補の物体が存在するか否かを判定する処理が行われる。ここで、この距離が短くなった（判定結果がＹｅｓ）ならば、この候補は注目物体であるとみなし、Ｓ２０６に処理を進める。一方、この距離が短くなっていない（判定結果がＮｏ）ならば、Ｓ２０１へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。
【００３５】
Ｓ２０６では、このようにして識別された注目物体が、運転者１０の視野において、フロントガラス１７のどの位置に見えるかを取得する処理が行われる。この処理は、例えば、Ｓ２０３の処理によって検出された相対位置に位置する注目物体を運転者１０が視認するときのフロントガラス１７におけるその注目物体の位置を幾何学的に算出して取得すればよい。
【００３６】
Ｓ２０７では、Ｓ２０６の処理によって取得されたフロントガラス１７の視認位置を囲む指標環２１を金色で表示させる画像データを出力してＤ／Ａ変換器３６を経て画像表示素子１４へ画像信号を与える処理が行われ、その後はＳ２０１へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。
なお、このＳ２０７の処理においても、図４のＳ１０９処理と同様に、指標環２１を他の色で表示させるようにしてもよく、また、指標環２１を点滅させるようにしてもよい。また、指標環２１の表示に併せて音による警報を発して運転者１０に注意を促すようにしてもよい。
【００３７】
図６のＣＰＵ３３が上述した処理を行うことにより、運転者１０が注目すべき注目物体の識別が可能となり、更に、その識別結果に基づいて車両３０のフロントガラス（ウィンドシールド）１７上に運転者１０に対し注目物体に対する注意を喚起させる指標環２１かが映出される。
その他、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を実施する運転支援装置の原理構成を示す図である。
【図２】ディスプレイ部の構造を示す図である。
【図３】ディスプレイ部による注意喚起指標の表示例を示す図である。
【図４】本発明を実施する運転支援装置の具体的構成の第一の例を示す図である。
【図５】図４のＣＰＵによって行われる制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明を実施する運転支援装置の具体的構成の第二の例を示す図である。
【図７】図６のＣＰＵによって行われる制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１  周囲状況検出部
２  注目物体識別部
３  ディスプレイ部
１０  運転者
１１  光源
１２  反射板
１３  レンズ
１４  画像表示素子
１５  ミラー
１６  投影レンズ
１７  フロントガラス（ウィンドシールド）
１８  コンバイナ（透過性反射板）
１９  虚像
２１  指標環
２２  注目物体
３０  車両
３１Ａ、３１Ｂ  ビデオカメラ
３２  Ａ／Ｄ変換器
３３  ＣＰＵ
３４  ＲＯＭ
３５  ＲＡＭ
３６  Ｄ／Ａ変換器
４１Ａ、４１Ｂ  測距センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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